[發明專利]一種包括柔性拍打面的摩擦發電裝置和發電方法

有效

• 申請號: 201410201526.6
• 申請日: 2014-05-13
• 公開（公告）號: CN103997253A
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發明（設計）人: 朱光;孟憲松;王中林
• 申請（專利權）人: 國家納米科學中心
• 主分類號: H02N1/04
• 分類號: H02N1/04
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

1.一種發電裝置，包括第一部件和第二部件，其特征在于：

所述第一部件具有第一表面，所述第二部件具有第二表面，所述第一表面的材料和所述第二表面的材料具有不同的摩擦電極序；

所述第一部件包括相互絕緣的第一導電層和第二導電層；

第二部件為柔性的，并且能夠被外力所擾動，使得所述第二表面的至少一部分和所述第一表面的至少一部分產生至少一次接觸和分離，從而在所述第一部件和第二部件上產生感應電荷，并且通過所述第一導電層和所述第二導電層向外輸出電流。

2.如權利要求1所述的發電裝置，其特征在于，所述第二部件包括第二摩擦層，所述第二表面為該第二摩擦層的表面。

3.如權利要求1所述的發電裝置，其特征在于，所述第二部件的楊氏模量在10MPa和10GPa之間。

4.如權利要求1所述的發電裝置，其特征在于，所述第一導電層與所述第二部件的距離小于所述第二導電層與所述第二部件之間的距離。

5.如權利要求1所述的發電裝置，其特征在于，所述第一表面為所述第一導電層朝向所述第二部件的表面。

6.如權利要求1所述的發電裝置，其特征在于，所述第一部件還包括第一摩擦層，其貼附于所述第一導電層表面，使得所述第一表面為所述第一摩擦層朝向所述第二部件的表面。

7.如權利要求1至6中任一項所述的發電裝置，其特征在于，所述第一部件還包括第一介電層，并且所述第一導電層與第二導電層分別設置在第一介電層的上下表面。

8.如權利要求1至6中任一項所述的發電裝置，其特征在于，所述第一導電層和/或第二導電層包括多個柵格，各個柵格之間相互絕緣。

9.如權利要求8所述的發電裝置，其特征在于，所述第一導電層和第二導電層的柵格相對分布且一一對應。

10.如權利要求8所述的發電裝置，其特征在于，所述第一導電層和第二導電層的柵格的形狀和大小相同。

11.如權利要求8所述的發電裝置，其特征在于，同一導電層的不同柵格通過與另一導電層的全部或部分柵格配合，形成串聯或并聯電路對外部供電。

12.一種發電方法，其特征在于，包括如下步驟：

提供第一部件和柔性的第二部件，所述第一部件包括相互絕緣的第一導電層和第二導電層；

使所述第一部件具有第一表面，使所述第二部件具有第二表面，所述第一表面的材料和所述第二表面的材料具有不同的摩擦電極序；

通過外力擾動所述第二部件，使得所述第二表面的至少一部分和所述第一表面的至少一部分產生至少一次接觸和分離，從而在所述第一部件和第二部件上產生感應電荷；

通過所述第一導電層和所述第二導電層向外輸出電流。

13.如權利要求12所述的發電方法，其特征在于，所述第二部件包括第二摩擦層，所述第二表面為該第二摩擦層的表面。

14.如權利要求12所述的發電方法，其特征在于，所述第二部件的楊氏模量在10MPa和10GPa之間。

15.如權利要求12所述的發電方法，其特征在于，所述第二摩擦層的厚度為10nm～5mm。

16.如權利要求12所述的發電方法，其特征在于，所述第一表面為第一導電層，并朝向所述第二表面。

17.如權利要求12所述的發電方法，其特征在于，所述第一部件還包括第一摩擦層，其貼附于所述第一導電層表面，使得所述第一表面為所述第一摩擦層朝向所述第二部件的表面。

18.如權利要求12至17中任一項所述的發電方法，其特征在于，所述第一部件還包括第一介電層，并且所述第一導電層與第二導電層設置在所述第一介電層的上下表面。

19.如權利要求12至17中任一項所述的發電方法，其特征在于，所述第一導電層和/或第二導電層包括多個柵格，各個柵格之間相互絕緣。

20.如權利要求19所述的發電方法，其特征在于，所述第一導電層和第二導電層的柵格相對分布且一一對應。

21.如權利要求19所述的發電方法，其特征在于，所述第一導電層和第二導電層的柵格的形狀和大小相同。

22.如權利要求19所述的發電方法，其特征在于，將同一導電層的不同柵格通過與另一導電層的全部或部分柵格配合，形成串聯或并聯電路對外部供電。